JPS5869489A - Drive circuit for dc motor - Google Patents

Drive circuit for dc motor

Info

Publication number
JPS5869489A
JPS5869489A JP56165838A JP16583881A JPS5869489A JP S5869489 A JPS5869489 A JP S5869489A JP 56165838 A JP56165838 A JP 56165838A JP 16583881 A JP16583881 A JP 16583881A JP S5869489 A JPS5869489 A JP S5869489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
coil
switching
energization
carrying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56165838A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayasu Ito
隆康 伊藤
Hideo Nishijima
英男 西島
Isao Fukushima
福島 勇夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP56165838A priority Critical patent/JPS5869489A/en
Publication of JPS5869489A publication Critical patent/JPS5869489A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/34Modelling or simulation for control purposes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2209/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the waveform of the supplied voltage or current
    • H02P2209/07Trapezoidal waveform

Abstract

PURPOSE:To prevent the damage of a transistor or the like by converting the rectangular wave output from the position detector of a rotor via a trapezoidal wave generator to a trapezoidal waveform and switching and energizing a coil, thereby reducing the counterelectromotive force generated in the coil. CONSTITUTION:A DC motor is formed of a disc-shaped yoke 1, an energizing coil 3 and a disc-shaped magnet 2 of a rotor. The position of the rotor is detected by a Hall element 6A, is amplified by a differential amplifier 16 to a rectangular wave, is then added to a trapezoidal wave generator 14 including transistors 18, 19 forming high gain differential amplifier, a condenser C and an emitter follower 21 to be added to energization switching means 7, and the current from a control current generator 11 is alternately switched to energize the coil 3. Accordingly, the switching operation is gradually started to slowly break, thereby reducing the counterelectromotive force. In this manner, the damage of the transistors can be prevented, and the circuit can be reduced in size.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流モータの駆動回路に関するものでToす、
更に評しくは、IC(集積回路)化に好適な駆動回路K
r1iするものである。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a drive circuit for a DC motor.
More particularly, the drive circuit K suitable for IC (integrated circuit)
r1i.

さて、少なくも二つの通電コイルと、N極領域と、8極
領域を有する磁石板と、前記二つの通電コイルへ交互に
切り換えて直流電流を通電する通電切換手段とを備え、
通電コイルに流れる電流と磁石板に$Pいて発生する磁
束との相互作用により磁石板が回転子として通電コイル
に対して相対的に回転し、骸磁石板の通電コイルに対す
る相対的回転位置に従って前記通電切換手段による通電
切換動作を制御することにより、磁石板の回転子として
の回転動作を継続するようにした直流モータが、例え#
i磁磁気両画再生装置VTR)におけるシリンダ駆動用
モータなどとして知られている。
Now, it comprises at least two energizing coils, a magnetic plate having a N-pole region and an 8-pole region, and energization switching means for alternately switching and supplying direct current to the two energizing coils,
Due to the interaction between the current flowing through the energized coil and the magnetic flux generated by $P on the magnet plate, the magnet plate rotates as a rotor relative to the energized coil, and according to the relative rotational position of the skeleton magnet plate with respect to the energized coil, the magnet plate rotates as a rotor. For example, a DC motor in which the magnet plate continues to rotate as a rotor by controlling the energization switching operation by the energization switching means is used.
It is known as a cylinder drive motor in a magnetic dual image reproduction device (VTR).

第1図(イ)はかかる従来の直流モータの原理的構成を
示す側面−、第1図(ロ)は同じく上面図である。
FIG. 1(a) is a side view showing the basic structure of such a conventional DC motor, and FIG. 1(b) is a top view of the same.

これらの図において、1は円板状の冒−り、2は円板状
の磁石、3A、3B、4Aおよび4BFiそれぞれ第1
A図にその斜視図を示した如き、通電コイルであり、5
#′i軸である。第1図(ロ)は、磁石板2を上から見
た図であるが、もしこの磁石板2が透明体であるとする
と、点線で示し九如き、通電コイル3A、3Bと4ム、
4Bが冒−り1上に載置されているのが見える筈である
。各通電コイルは、第1A図に見られる如く、例えば三
角形状の小さなグラスチック製コアKを芯としてコイル
を三角形状に巻回したものから成っている。
In these figures, 1 is a disc-shaped magnet, 2 is a disc-shaped magnet, and 3A, 3B, 4A, and 4BFi are the first
It is a current-carrying coil as shown in the perspective view in Figure A.
#'i axis. FIG. 1(B) is a top view of the magnet plate 2. If the magnet plate 2 were to be transparent, the current-carrying coils 3A, 3B and 4M, as shown by dotted lines,
You should see that 4B is placed on top of the cover 1. As shown in FIG. 1A, each energizing coil is made of a small triangular plastic core K which is wound around a triangular core.

円板状の磁石板2における磁化領域は、第1B図に示す
如く、中心点のまわりに、60度の角度でN、S、零、
N、S、零の各領域が存在している。なお零領域という
のは、無磁化領域であるが、実際は、点線で示す如く分
割された弱い(8)領域と弱い(N)領域とから成って
いる。
As shown in FIG. 1B, the magnetized regions in the disk-shaped magnet plate 2 are arranged at an angle of 60 degrees around the center point, such as N, S, zero,
There are N, S, and zero regions. Note that the zero region is a non-magnetized region, but it actually consists of a weak (8) region and a weak (N) region divided as shown by dotted lines.

コイル3ムと3Bが一組となり、コイル4Aと41が他
の一組とな9、それぞれ組ごとに直流電流が切り換えて
通電される。磁石板2からヨーク1を経て閉磁路が構成
されるので、この磁束と、通電コイル(例えば3ムと3
B)に流れる直流電流との相互作用によff)ルクが発
生し、この場合、冒−り1上の通電コイルが固定されて
いるので、磁石板2が軸5と共に同転する。磁石板2の
回転位置により、例えばそれまで通電コイル3Aと38
の1liK&していた直流を、通電コイル4Aと4Bの
組に切り換えて流すととによフ、磁石板20回転子とし
ての回転動作が継続されるが、この回転動作についてa
後にも説明する。
The coils 3M and 3B form one set, and the coils 4A and 41 form another set9, and the DC current is switched and energized for each set. A closed magnetic path is constructed from the magnet plate 2 through the yoke 1, so this magnetic flux and the energized coil (for example, 3mm and 3mm
The interaction with the direct current flowing in B) generates ff) torque, in which case the magnet plate 2 rotates together with the shaft 5 since the energizing coil on the shaft 1 is fixed. Depending on the rotational position of the magnet plate 2, for example, the energized coils 3A and 38
When the direct current that was being used in 1liK& is switched to the pair of current-carrying coils 4A and 4B, the rotating operation of the magnet plate 20 as a rotor continues, but regarding this rotating operation, a.
I will explain later.

第11111において、磁石板2を矢印方向に回転させ
たときに1磁石板2の周辺上の固定点Pにおいて観51
−gれる磁束密度の変化を示せば、第2図(支)に示す
如ぐなる。すなわちN領域では正の磁束密度が、S領域
′eは負の磁束密度が観測され、零領域では、弱い正と
負の磁束密度が観測される。
In No. 11111, when the magnet plate 2 is rotated in the direction of the arrow, the view 51 is obtained at a fixed point P on the periphery of the magnet plate 2.
The change in magnetic flux density caused by -g is as shown in Fig. 2 (support). That is, a positive magnetic flux density is observed in the N region, a negative magnetic flux density is observed in the S region 'e, and weak positive and negative magnetic flux densities are observed in the zero region.

第2図(へ)に示す波形を模式的に示すと第2図(ロ)
に示す如くなる。磁界の強さくa束帯R)を電気量に変
換するホール素子をP点に配置して、その出力波形(第
2図(()また#′i(ロ))を観測すれば逆に回転子
(磁石板2)の回転位置を知ることができるので、かか
るホール素子を回転子の回転位置検出器として用いるこ
とができる。
The waveform shown in Figure 2 (F) is schematically shown in Figure 2 (B).
The result will be as shown below. If we place a Hall element that converts the magnetic field strength (a flux band R) into an electrical quantity at point P and observe its output waveform (Figure 2 () and #'i (b)), we can conversely determine the Since the rotational position of the magnet plate 2 can be known, such a Hall element can be used as a rotational position detector of the rotor.

さて、上記に概略説明した如き従来の直流モータでは、
回転子の回転位置検出器(flえはホール素子)からの
矩形波出力(厳密には第2図に)K示した如き歪み波形
であるが、これを増幅すると矩形波になってしまうのて
く矩形波出力とする)を用いて、二組の通電コイルの間
での通電切換を行なっていた。このことを具体的に#I
3図を参照して説明する。
Now, in the conventional DC motor as outlined above,
The rectangular wave output from the rotor's rotational position detector (the frame is a Hall element) (more precisely, in Figure 2) is a distorted waveform as shown in K, but if this is amplified, it becomes a rectangular wave. The energization was switched between the two sets of energizing coils using the rectangular wave output. Please explain this specifically #I
This will be explained with reference to FIG.

第3図は従来の直流モータ駆動回路を示す回路図である
。同図において、6はホール素子の如き回転子の回転位
置検出器、7は通電切換手段、8aとsbaそれぞれ駆
動トランジスタ、9mと9bはそれぞれコンデンサ、3
と4tiそれぞれ通電コイル、10はモータ用電圧であ
る。また制御電流発生回路11t、通電切換手段7の切
換作用によ〕コイル3または4に流れる電流を、モータ
の回転速度が一定になるように制御する回路である・第
3図にかいて、位置検出器6からの矩形波出力で、コイ
ル3.40順次切換え通電手段7を働かせて、駆動トラ
ンジスタsa*gbで制御電流発生回路11からの電流
を電流増幅し、コイル3゜4に順次矩形波電流として通
電する。第4図0)に示す12Fi、駆動トランジスタ
8m 、8bのベー ・スミ圧波形、同m(d)K示す
13は、コレクタ電圧波形(コンテン?9m、9bなし
の時)をそれぞれ示している。該コレクタ電圧波形13
かられかるように、コイル3.4への通電を急激にしゃ
断、すなわち急激に駆動トランジスタ8a・8bをしゃ
断言せた時、コイル3.4に発生する逆起電力とモータ
用電圧10との和の電圧により前記トランジスタ8a、
IIK供給される電流により、該トランジスタ8 a 
t 8 bのオフ抵抗に生じる電圧降下のために、コレ
クタ電位が第4図←)の13に示す如く急激に上昇する
。この電位上昇で上記駆動トランジスタ8m、8bのコ
レクターエミッタ耐圧限度を越えて電位が上昇してしま
い、上記駆動トランジスタ8m、8bが破壊してしまう
可能性がある。それを防止するために、1lE1図に示
す回路例では、コレクターエミッタ間に大容量コンタク
?9m、9bが付けである。別の例では、コレクターエ
ミッタ間の一容量の他にコレクターベース間にも比較的
小容量のコンデンサを付けたものもある。そこで、直流
モータの駆動回路のIC化を考え九場合、大容量のコン
タン?は、IC化に不向きという欠点がある@ 本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を改善し、コ
イルの順次切換え通電を、徐々に開始してゆっくりしゃ
断するととKより、コイル端に発生する逆起電力を低減
させて、出力段に設けられた容量を削除、あるいは、容
量値を小さくすることのできる直流モータ駆動回路を提
供することにある。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional DC motor drive circuit. In the figure, 6 is a rotational position detector of the rotor such as a Hall element, 7 is an energization switching means, 8a and sba are each drive transistors, 9m and 9b are capacitors, 3
and 4ti are the current-carrying coils, and 10 is the voltage for the motor. In addition, the control current generating circuit 11t is a circuit that controls the current flowing through the coil 3 or 4 by the switching action of the energization switching means 7 so that the rotational speed of the motor is constant. The rectangular wave output from the detector 6 activates the coil 3.40 sequential switching energizing means 7, amplifies the current from the control current generation circuit 11 with the drive transistor sa*gb, and sequentially outputs a rectangular wave to the coil 3.4. Electrifies as an electric current. Figure 4 (0) shows the base and sumi pressure waveforms of drive transistors 8m and 8b, and 13 shows the collector voltage waveforms (when content is 9m and 9b is not present), respectively. The collector voltage waveform 13
As can be seen, when the current to the coil 3.4 is abruptly cut off, that is, when the drive transistors 8a and 8b are abruptly cut off, the back electromotive force generated in the coil 3.4 and the motor voltage 10 are The sum voltage causes the transistor 8a,
IIK supplied current causes the transistor 8 a
Due to the voltage drop occurring in the off-resistance at t 8 b, the collector potential rises rapidly as shown at 13 in FIG. 4 ←). This potential increase causes the potential to rise beyond the collector-emitter withstand voltage limit of the drive transistors 8m, 8b, and there is a possibility that the drive transistors 8m, 8b may be destroyed. To prevent this, in the circuit example shown in Figure 1lE1, a large capacitance contactor is installed between the collector and emitter. 9m and 9b are attached. In another example, in addition to the collector-emitter capacitor, there is also a relatively small capacitor between the collector base. Therefore, when thinking about using an IC for the drive circuit of a DC motor, I decided to use a large-capacity converter. has the disadvantage of being unsuitable for IC implementation.The purpose of the present invention is to improve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and to reduce the amount of electricity generated at the ends of the coil due to K when the coils are sequentially switched and energized gradually and slowly cut off. It is an object of the present invention to provide a DC motor drive circuit that can reduce the back electromotive force caused by the output stage and eliminate the capacitance provided in the output stage or reduce the capacitance value.

本発明では、回転子の位置検出器からの、立上り、立下
りの急峻な矩形波出力を、直接コイルの順次通電切換手
段に入力するのではなくて、上記矩形波出力より、台形
波を発生させる手段を設け、上記台形波でコイルの順次
通電切換手段を働かせ、制御電流をコイルに順次台形波
電流で通電して、上記目的を達成するものである。
In the present invention, a trapezoidal wave is generated from the rectangular wave output instead of directly inputting the rectangular wave output with steep rise and fall from the rotor position detector to the coil sequential energization switching means. The above object is achieved by providing means for sequentially energizing the coils with the trapezoidal wave, and sequentially energizing the coils with the control current in the trapezoidal waveform.

次に図を参照して本発明の一実施例を説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第5図は、先に概略説明した直流モータの回転JIUI
を改めて正確に説明するための説明図である。
Figure 5 shows the rotation JIUI of the DC motor as outlined above.
FIG.

同図においては、磁石板2と二組の通電コイル(3ム、
3Bと4ム、4B)の相対的位置関係を分シ易(するた
めに、中心部に磁石板2を、そしてそ0周辺に通電コイ
ルを配置して示した。
In the same figure, a magnet plate 2 and two sets of current-carrying coils (3 mm,
In order to easily distinguish the relative positional relationship between 3B and 4B, a magnet plate 2 is shown in the center and a current-carrying coil is placed around it.

第5図において、6は回転子の回転位置検出器(IIえ
ばホール素子)、磁石板2における着磁状況は先に第1
B図を参照して詳述したとおりであ夛、各コイル(3ム
、3m、4A、4B)の巻かれている角fは60度、コ
イルとコイルの隣り合う間隔は30度、となっており、
磁石板2が回転子となる・ 先ず第5WJ(a)K示すように、コイル4ムに矢印で
示すように電流が流れたときに、外向きの電流、中心向
きの電流の流れるコイル部分に、7レミングの左手の法
則より、それぞれ右回りの回転トルクが発生する。しか
し、コイル3(ム、Im)、4(A、B)は固定されて
いるので、磁石板2が左回りに回転することになる・位
置角で磁石板2が30度だけ動いたときに、第5図(b
)に示すような位置関係になる。ここで、コイル3Bに
矢印で示すように通電すれば、外向きの電流の流れるコ
イル部分にトルクが発生し、回転運動が維持されること
になる。((位置角で90度回転した第5図(c)では
、コイル3Bに通電することKより、中心向きの電流の
流れるコイル部分に、トルクが発生し、回転運動は維持
される0これを、電気角360度、即ち、位置角180
度について見れば、常に左回りに磁石板2が回転するこ
とがわかる。
In FIG. 5, reference numeral 6 indicates a rotor rotational position detector (for example, a Hall element);
As explained in detail with reference to Figure B, the winding angle f of each coil (3mm, 3m, 4A, 4B) is 60 degrees, and the interval between adjacent coils is 30 degrees. and
The magnet plate 2 becomes the rotor. First, as shown in No. 5 WJ (a) K, when a current flows through the coil 4 as shown by the arrow, the coil part where the outward current flows and the central current flows. , 7 According to Lemming's left hand rule, a clockwise rotational torque is generated. However, since the coils 3 (Im, Im) and 4 (A, B) are fixed, the magnet plate 2 will rotate counterclockwise.・When the magnet plate 2 moves by 30 degrees in terms of position angle, , Figure 5 (b
) The positional relationship will be as shown in (). Here, if the coil 3B is energized as shown by the arrow, torque will be generated in the portion of the coil through which the outward current flows, and the rotational motion will be maintained. ((In Fig. 5(c), which has been rotated by 90 degrees in position angle, by energizing the coil 3B, torque is generated in the part of the coil where the current flows toward the center, and the rotational motion is maintained.) , electrical angle 360 degrees, i.e. position angle 180 degrees
Looking at the degrees, it can be seen that the magnet plate 2 always rotates counterclockwise.

ここで、コイル3,4がそれぞれム、Bと211づつあ
るのは、回転効率を上げるためである。
Here, the reason why there are 211 coils 3 and 4, M and B, respectively, is to increase rotational efficiency.

第6図(へ)に示す33#′i、、第5図における位置
検出器6の出力波形を示す波形図であるが、これについ
ては先に第2図を参照して説明した。磁石板2におけろ
零領域は %N#領域から覧S〃領域に磁束密度が、急
峻でなく滑らかに変化するように弱(SとNが着磁しで
あることも先にも説明した。
33#'i shown in FIG. 6(f) is a waveform diagram showing the output waveform of the position detector 6 in FIG. 5, which was previously explained with reference to FIG. 2. The zero region of the magnet plate 2 is weak so that the magnetic flux density changes smoothly from the %N# region to the S〃 region (as explained earlier, S and N are magnetized). .

上記磁石板2に、上記出力波形33でわかるように磁束
歪手段(零領域の存在)を設けることにより、電気角3
60度で合成回転トルクが零になる点はなくなるが、仁
の出力波形33よV直接立上り、立下りで同一の傾きを
持つ台形波を作ることは技術的に困難であるので、一度
、第6図(cl)の34に示すような矩形波に変換した
後、第6図f)に示すような台形波35を作るとよい。
By providing magnetic flux distortion means (existence of zero region) on the magnet plate 2, as seen from the output waveform 33, the electrical angle 3
There is no point where the composite rotational torque becomes zero at 60 degrees, but since it is technically difficult to create a trapezoidal wave with the same slope at the direct rise and fall of the V output waveform 33, After converting into a rectangular wave as shown at 34 in FIG. 6(cl), it is preferable to create a trapezoidal wave 35 as shown in FIG. 6(f).

第7図は本発明の一実JIIfIIを示すブロック図で
ある。同図において、第3図におけるのと同一物KFi
同一符号を付しであるが、そのほか、14は台形波発生
回路、15m、15bはそれぞれ電流増幅器である。
FIG. 7 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, JIIfII. In the figure, KFi, which is the same as in Figure 3, is shown.
Although the same reference numerals are given, 14 is a trapezoidal wave generating circuit, and 15m and 15b are current amplifiers, respectively.

第7図において、回転子の回転位置検出器6からの矩形
波出力を入力された台形波発生回路、 14は、台形波
を作成して出力し、これによって通電切換手段7を働か
せることにより、電流増幅器15m+15bで交互に、
制御電流発生回路11からの電流を増幅してコイル3と
4へそれぞれ台形波電流として供給する。
In FIG. 7, the trapezoidal wave generating circuit 14, which receives the rectangular wave output from the rotor rotational position detector 6, creates and outputs a trapezoidal wave, thereby activating the energization switching means 7. Alternately with current amplifier 15m + 15b,
The current from the control current generation circuit 11 is amplified and supplied to the coils 3 and 4 as trapezoidal wave currents, respectively.

第8図は本発明の一実施例を示す具体的回路図である。FIG. 8 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

同図においては、回転子の回転位置検出器としてホール
素子6ムを用いている。そのほか、16は差動増幅器、
17は定電流源(定電流の電流値l。)、18,19.
20はそれぞれトランジスタ、21#i工ミツタホロワ
回路、23.24はそれぞれトランジスタ、25は電源
である。
In the figure, a Hall element 6m is used as a rotational position detector of the rotor. In addition, 16 is a differential amplifier,
17 is a constant current source (current value l of constant current), 18, 19.
20 is a transistor, 21#i is a follower circuit, 23 and 24 are transistors, and 25 is a power supply.

第8図において、ホール素子6Aの出力を差動増幅器1
6で増幅し矩形波にして台形波発生回路14へ送る。該
発生回路14からの台形波でもって通電切換手段7(本
例では、上記台形波出力をベース入力としたトランジス
タ23,24かう成る差動スイッチング回路)を働かせ
、制御電流発生回路11からの電流を交互に切り換えて
電流増幅器15mと1.5 bへ供給する(ここではダ
ーリントン接続したトランジスタのベース電流)。この
ようにして、台形波入力電流を増幅して得られる電流が
コイル3と4へ通電されることKなる。
In FIG. 8, the output of the Hall element 6A is transferred to the differential amplifier 1.
6, the signal is amplified into a rectangular wave and sent to the trapezoidal wave generating circuit 14. The trapezoidal wave from the control current generating circuit 14 activates the current switching means 7 (in this example, a differential switching circuit consisting of transistors 23 and 24 whose base input is the trapezoidal wave output), and the current from the control current generating circuit 11 is activated. is alternately switched and supplied to current amplifiers 15m and 1.5b (here, the base current of the Darlington-connected transistor). In this way, the current obtained by amplifying the trapezoidal input current is applied to the coils 3 and 4.

次に台形波発生回路14の詳細を説明する@差動増幅!
!s16からの2出力を高利得差動増幅器を構成するト
ランジスタ18.19のベースに入力する*17a定電
流源(電流値Xo)、DIFiダイオード、J * R
2はそれぞれ抵抗、2oはトランジスタである。上記高
利得差動増幅器の出力は、トランジスタ20と19の各
コレクタを付き合わせにした点Qからiiu出す。その
ために、高出力インピーダンスとなっている。トランジ
スタ190オン、オフに従って、コンデン?CKIC端
子22を介して充電・放電がなされる。IC端子22と
いうのは、コンデンサCを外付けするのに必要な端子で
69、本発明と直接関係があるわけではない。
Next, we will explain the details of the trapezoidal wave generation circuit 14 @differential amplification!
! Input the two outputs from s16 to the bases of transistors 18 and 19 that constitute the high gain differential amplifier *17a constant current source (current value Xo), DIFi diode, J*R
2 is a resistor, and 2o is a transistor. The output of the high gain differential amplifier is output from point Q where the collectors of transistors 20 and 19 are connected. Therefore, it has a high output impedance. According to transistor 190 on and off, capacitor? Charging and discharging are performed via the CKIC terminal 22. The IC terminal 22 is a terminal necessary for externally connecting the capacitor C69, and is not directly related to the present invention.

コンデンサCへの充放電経路を分り易く説明すると次の
如くである。先ずトランジスタ18がオンしているとき
、ダイオードD1と抵抗RIK電流が流れるのでトラン
ジスタ20もオンし、トランジスタ20、抵抗R2にも
電流が流れる。このときの電流はコンデンサCの放電に
より得られる電流である。逆にトランジスタ19がオン
シテいるときは、トランジスタ18はオフする@すると
、ダイオードD1 、抵抗R,Ktj電流が流れなくな
るからトランジスタ20もオフする。そこで定電流源1
7からトランジスタ19を通った電流はコンテン?Cに
流れ込んでその充電を行なう。この時、上記差動増幅器
の出力インピーダンスが大きいために1等価的に電流源
を通しての充放電と考えられる。電流源を通してのコン
デンサCへの充放電では、時間と充放電される電荷量は
比例する。
The charging and discharging path to the capacitor C is explained in an easy-to-understand manner as follows. First, when the transistor 18 is on, a current flows through the diode D1 and the resistor RIK, so the transistor 20 is also turned on, and current also flows through the transistor 20 and the resistor R2. The current at this time is the current obtained by discharging the capacitor C. Conversely, when the transistor 19 is on, the transistor 18 is turned off, and the current no longer flows through the diode D1, the resistor R, and Ktj, so the transistor 20 is also turned off. Therefore, constant current source 1
Is the current flowing from transistor 7 through transistor 19 content? It flows into C and charges it. At this time, since the output impedance of the differential amplifier is large, it can be considered that charging and discharging occurs equivalently through a current source. When charging and discharging the capacitor C through a current source, the time and the amount of charge charged and discharged are proportional.

すなわち、コンテン?Cの容量を00とし、コンデンサ
に蓄えられた電荷量をQとし、コンデンサの両端電圧を
Vとすると、次の式が成立する。
In other words, content? When the capacitance of C is 00, the amount of charge stored in the capacitor is Q, and the voltage across the capacitor is V, the following equation holds true.

Q−ICo■ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(
1)従って、これを変形して次の式を得る。
Q-ICo■ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(
1) Therefore, by transforming this, we obtain the following equation.

但し、1はコンデンサに流入する電流であるがこの場合
1定電流IO″t’1!するから、上記(2)式を誓き
直すと次の如くなる・ 但し、tは時間である。
However, 1 is the current flowing into the capacitor, but in this case, 1 constant current IO''t'1!, so if we rewrite the above equation (2), we get the following. However, t is time.

上記(3)式から、;ンデンサCの両端電圧Vは、る・
他方、バイアス抵抗R,、a、で分割された電圧で、工
にツタホロワ24を働かせて基準電圧源を作る。そして
、シミツタ用ダイオードD2eD5で、コンテンtCの
他熾電圧が上昇または下降して基準電圧±vy(但しv
y#iダイオードD2゜D、による電圧降下)となると
ころでリミッタをかける。以上で、台形波ができる。
From the above equation (3), the voltage V across capacitor C is:
On the other hand, the voltage divided by the bias resistors R,,a is used to operate the vine follower 24 to create a reference voltage source. Then, in the scimitar diode D2eD5, the voltage other than the content tC rises or falls, and the reference voltage ±vy (however, v
A limiter is applied at a point where the voltage drop due to y#i diode D2°D is reached. This creates a trapezoidal wave.

第9図(イ)に示す36は発生した台形波を示す波形図
である。その振幅37は2VFで、その中心電位は工建
ツタホロワ21の出力電位である。第9図(ロ)、(ハ
)に示すss、39tf、それぞれコイル3.4を流れ
る電流、第9図に)、に)に示す40゜41Fi、それ
ぞれ速度制御をかけたときコイル3゜4の他熾に生じる
電位(本実施例では、ダーリントン接続したトランジス
タのコレクタ電位)を示している。急激な電位上昇は生
じないことがわかる。更に、定電流源17からの電流値
I0を小嘔くすれば、IC回路の外に端子22から付け
るコンデンサCの容量値も小ざぐできて都合が良い。
Reference numeral 36 shown in FIG. 9(a) is a waveform diagram showing the generated trapezoidal wave. Its amplitude 37 is 2VF, and its center potential is the output potential of the constructional vine follower 21. ss and 39tf shown in Figures 9 (b) and (c), current flowing through coil 3.4, respectively, 40°41Fi shown in Figures 9) and 2), coil 3°4 when speed control is applied, respectively. It also shows the potential generated elsewhere (in this example, the collector potential of the Darlington-connected transistor). It can be seen that no sudden potential rise occurs. Furthermore, if the current value I0 from the constant current source 17 is made small, the capacitance value of the capacitor C connected from the terminal 22 outside the IC circuit can also be made small, which is convenient.

本発明によれは、台形波によりコイルの順次切換通電を
行なうようにして通電の切換動作を徐々に開始してゆっ
くりしゃ断し、コイルに発生する逆起電力を小さくでき
るので、直流モータにおける駆動トランジスタの破壊防
止、外付は容量の小型化に効果がめる。
According to the present invention, the coils are sequentially switched and energized using a trapezoidal wave, so that the switching operation of energization is gradually started and then slowly cut off, and the back electromotive force generated in the coil can be reduced. External attachment is effective in preventing damage and reducing capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図0)は従来の直流モータの原理的構成を示すII
i面図、第1図0:I)は同じく上図図、第1A図は通
電コイルの斜視図、第1B図は磁石板における磁化領域
の説明図、第2図(()は、第1II図において磁石板
2を矢印方向!lc囲転させたとき、周辺の固定点PK
て観測される磁束密度の変化を示す波形図、第2図(ロ
)はそれを模式的に示した波形図、”第3図は従来の直
流モータ駆動回路を示す回路図、第4図は第3図の回路
における要部の信号波形図、第5図は直流モータの回転
原理説明図、#I6図は第5図における同転位置検出器
6の出力波形図、第7mは本発明の一実施例を示すブロ
ック図、第8図は本発明の一実施例を示す具体的回路図
、第・9図は1118図の回路における各部信号の波形
図である。 符号説明 1−・ヨーク、2−磁石板、3.4・・・コイル、5−
輸、6−回転位置検出器、7・・・通電切換手段、8・
・・駆動トランジスタ、9〜・コンデンサ、1o・・・
モータ用電圧、11・−制御電流発生回路、12・・・
駆動トランジスタ80ベース電圧波形、13・・・コレ
クタ電圧波形、14−・・台形波発生回路、15・・・
電流増幅器、16・・・差動増幅器、17・・・定電流
源、18.19.20・・・トランジスタ、21・・・
エミッタホCI’)、22−IC111子、23.24
−)ランジスタ、25−・電源、33.34.35・・
・回転位置検出器6の出力波形。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 第1図 (イ)                 (ワ)第7
A図 第1B図 P 第2図 第3図 第4図 第5図 (a)      (b)      (c)第6図 第7図 第8図
Figure 10) shows the basic configuration of a conventional DC motor.
i-side view, Figure 1 0:I) is the same upper view, Figure 1A is a perspective view of the current-carrying coil, Figure 1B is an explanatory diagram of the magnetized region on the magnet plate, Figure 2 (() is In the figure, when the magnet plate 2 is rotated in the direction of the arrow !lc, the surrounding fixed points PK
Figure 2 (b) is a waveform diagram that schematically shows the change in magnetic flux density observed in The signal waveform diagram of the main part in the circuit of Figure 3, Figure 5 is a diagram explaining the rotation principle of the DC motor, Figure #I6 is the output waveform diagram of the same rotation position detector 6 in Figure 5, and Figure 7m is the diagram of the output waveform of the rotary position detector 6 in Figure 5. FIG. 8 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 8 is a specific circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a waveform diagram of various signals in the circuit of FIG. 2- Magnet plate, 3.4... Coil, 5-
Transport, 6-rotational position detector, 7... energization switching means, 8-
・・Drive transistor, 9~・Capacitor, 1o・・
Motor voltage, 11 - control current generation circuit, 12...
Drive transistor 80 base voltage waveform, 13... Collector voltage waveform, 14-... Trapezoidal wave generation circuit, 15...
Current amplifier, 16... Differential amplifier, 17... Constant current source, 18.19.20... Transistor, 21...
Emitter CI'), 22-IC111 child, 23.24
-) Transistor, 25-・Power supply, 33.34.35...
- Output waveform of rotational position detector 6. Agent Patent Attorney Akio Namiki Figure 1 (A) (W) 7
Figure A Figure 1B Figure P Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 (a) (b) (c) Figure 6 Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)少なくも二つの通電コイルと、N極領域とS極領域
を有する磁石板と、前記二つの通電コイルへ交互に切り
換えて直流電流を通電する通電切換手段とを有して成り
、通電コイルに流れる電流と磁石板において発生する磁
束との相互作用によシ磁石板が回転子として通電コイル
に対して相対的に回転し、該磁石板の通電コイルに対す
る相対的回転位置の検出器から得られる位置検出信号に
従って前記通電切換手段による通電切換動作を制御する
ことKより、磁石板の回転子としての回転動作を継続す
るようにした直流モータにおいて、前記通電切換手段に
入力される回転位置検出器からの位置検出信号を矩形波
でなく台形波とする手段を備え、それにより、通電切換
に際し、一方のコイルから他方のコイルへ不連続に通電
を切り換えるのでなく、それまで通電状11に:あった
コイルは徐々に電流を減らして無通電状態に至り、同時
に、それまで無通電状態にあったコイルは徐々に電流を
増して通電状態に至る如く、連続的な態様で通電切換を
制御するようにしたことを特徴とする直流モータ駆動回
路。
1) A current-carrying coil comprising at least two current-carrying coils, a magnetic plate having an N-pole region and a S-pole region, and a current-carrying switching means for alternately switching and supplying direct current to the two current-carrying coils. Due to the interaction between the current flowing through the magnetic plate and the magnetic flux generated in the magnetic plate, the magnetic plate rotates as a rotor relative to the current-carrying coil, and the relative rotational position of the magnetic plate with respect to the current-carrying coil can be obtained from a detector. In the DC motor, the rotational position input to the energization switching means is controlled in accordance with the position detection signal inputted to the energization switching means. The position detection signal from the device is provided with a trapezoidal wave instead of a rectangular wave, so that when switching the energization, instead of discontinuously switching the energization from one coil to the other, the current is kept in the energized state 11 until then: The energization switching is controlled in a continuous manner so that the current in the coil that was previously in the non-energized state is gradually reduced to reach a non-energized state, and at the same time, the current in the coil that was previously in a non-energized state is gradually increased to reach a energized state. A DC motor drive circuit characterized by:
JP56165838A 1981-10-19 1981-10-19 Drive circuit for dc motor Pending JPS5869489A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56165838A JPS5869489A (en) 1981-10-19 1981-10-19 Drive circuit for dc motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56165838A JPS5869489A (en) 1981-10-19 1981-10-19 Drive circuit for dc motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5869489A true JPS5869489A (en) 1983-04-25

Family

ID=15819956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56165838A Pending JPS5869489A (en) 1981-10-19 1981-10-19 Drive circuit for dc motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5869489A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3610253A1 (en) * 1986-03-26 1987-10-08 Sgs Halbleiterbauelemente Gmbh CONTROL CIRCUIT FOR A COMMUTATORLESS DC MOTOR

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5380514A (en) * 1976-12-24 1978-07-17 Sony Corp Motor drive unit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5380514A (en) * 1976-12-24 1978-07-17 Sony Corp Motor drive unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3610253A1 (en) * 1986-03-26 1987-10-08 Sgs Halbleiterbauelemente Gmbh CONTROL CIRCUIT FOR A COMMUTATORLESS DC MOTOR
US4814674A (en) * 1986-03-26 1989-03-21 Sgs Halbleiter-Bauelemente Gmbh Control circuit for a brushless DC motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6158461A (en) Brushless dc motor
US4393339A (en) Motor apparatus
US3402333A (en) Electronically controlled synchronous motor
US4409524A (en) Arrangement for controlling the driving and braking current of a brushless D.C. motor
US4626751A (en) Direct-current motor without commutator
US2986684A (en) Rotary system driven by electrical energy
US4710684A (en) Drive circuit for brushless DC motors
IE32818B1 (en) Battery-operated sound reproducing apparatus
US3250971A (en) Direct-current motor with commutator
US2875391A (en) Motor control system
JPS5869489A (en) Drive circuit for dc motor
US2890400A (en) Rotary system driven by electrical energy
JPH0524759B2 (en)
WO1992013386A1 (en) High speed dc motor
GB913170A (en) Improvements relating to direct current tachometer generators
JPH0216673B2 (en)
US2963912A (en) Masataro kawarada
JP3416958B2 (en) Charger with AC adapter
JPS6111556B2 (en)
US5196790A (en) Apparatus for detecting revolution counts of an electric motor or generator
JPS62123981A (en) Hall ic
JP2745407B2 (en) Reluctance motor with linear torque characteristics
KR0170153B1 (en) Drum motor driving apparatus of vcr
US3324367A (en) Power supply for an a.c. motor
JPS5847839Y2 (en) chiyokuryuumo-tanokudou warmer